Vývoj planety Země a etapy přírody

Geologie je nauka o Zemi, která zkoumá složení, stavbu a historický vývoj Země. Rovněž se zabývá pochody, které probíhají uvnitř naší planety i na jejím povrchu. Jedná se o vědu deskriptivní (popisnou), analytickou (poskytuje výklad dějů) a historickou. Také se jedná o vědu časoprostorou, protože zhodnocuje jevy určitého prostoru v určité době. Samotná geologie je velmi široká a tak se dělí na řadu různých oborů.

První takovéto rozdělení geologických období vzniklo v roce 1760 zásluhou G. Arduinona.

Je tomu čtyři a pul miliardy let, co na zemském povrchu utuhly lávy a začala geologická etapa vývoje naší planety. Za další miliony let vychladla Země tak, že se kondenzovaly vodní páry a plyny v atmosféře a přívaly vod vytvořily první oceán. Pak následovaly další stovky milionu let, kdy se Země měnila. Někdy byl její povrch hornatý, jindy samá rovina. Občas se moře přelilo přes pevniny, jindy se stáhlo a převládala souš. Jednou se z polárních oblastí rozšířily ledovce, jindy zas kralovaly horské pouště. Mnoho ze své geologické historie si Země zapamatovala. Na jejím povrchu i pod ním nacházíme stopy geologických pochodu.

Geologické éry a období

Celkového stáří planety, činícím asi 4,6 miliardy let, je opravdu jen nepatrný zlomek, která za tu dobu prošla nepředstavitelnými změnami. Období před 4600-541 miliony let se označuje jako prekambrium, zahrnuje mj. prahory a starohory.

• Prahory a Hadaikum: Objevují se první indicie existence života - 3,8 miliardy let. Doba existence mikroorganismů - baktérií a sinic. V uloženinách starých 3,5 miliardy let byly nalezeny fosílie sinic a baktérií. Objevují se stromatolity, první makroskopické doklady existence života. Jedná se opět o sinice a baktérie, jejichž růst se střídá s ukládáním minerálů a klastů.
• Starohory: V tomto období vznikly první mnohobuněčné organismy, řasy. Také se objevuje první známý superkontinent Rodinie. V proterozoiku jsou důkazy o existenci života stále vzácné. Eukaryotní organizmy byly schopné produkovat kyslík. Díky nim vzrostl jeho podíl v atmosféře. Předpokládáme vznik mnohobuněčných. Rozvoj mnohobuněčných umožnilo zaplavení šelfů (po rozsáhlém zalednění téměř celé planety - tato teorie nazvaná „Snow ball Earth“ však zřejmě úplně neplatí). Na mnoha místech nalézáme otisky mnohobuněčných, kteří již tvořili rozrůzněná společenstva, jež jak se zdá, nemají žádné příbuzenské vztahy se společenstvy pozdějšími. Naleziště: Austrálie - Ediacara a Rusko - Bílé moře. Vznik pevných schránek? 545 mil.

V prahorách existovaly bakterie, u některých se postupem času vyvinula fotosyntéza (vznikli předchůdci dnešních sinic). Díky fotosyntéze se dostával kyslík do atmosféry a mohly vzniknout organismy se složitější stavbou buňky (eukaryotní organismy, mezi které patří např. rostliny, živočichové či houby).

Čtěte také: Vývoj znečištění moří v Evropě

Prvohory (542 - 252 mil. let)

Prvohory trvající asi 290 miliónů let (542 - 252 mil. let) představují období začalo krátce po rozdělení superkontinentu Rodinia na konci globální doby ledové. Živočišný vývoj je charakteristický rozvojem všech hlavních recentních kmenů; vývoj obratlovců od primitivních rybovitých praobratlovců pokračoval až k prvním velkým plazům.

• "Exploze života": Nastává velký zlom - 2. radiace mnohobuněčných. Společenstva jsou již obrovsky rozrůzněna a tvořena převážnou většinou kmenů živočichů (vyjma mechovek) známých i ze současnosti. Objevují se pevné schránky. Možná příčina jejich náhlého výskytu by mohla být změna chemizmu oceánů (tzv. změna "soda/halit ocean"). Zpočátku převládají schránky tvořené fosforečnanem vápenatým, později uhličitanové. Příklady: Burgesská fauna (Britská Kolumbie - střední kambrium) nebo Cheng Yangská fauna (Čína - spodní kambrium). Dochází k rozvoji zejména členovců vč. trilobitů. První velké útesy již ve spodním kambriu představují archeocyáti a vápnité řasy. Ve středním kambriu potkáme první obratlovce, resp. jejich přímé předchůdce i je samotné. Objevují se: mechovky, rugózní (čtyřčetní) koráli, praví graptoliti a ježovky.

V období prvohor (před 541-252 miliony let) došlo nejprve k tzv. kambrické explozi, kdy vznikalo velké množství nových druhů organismů. Složitější život byl vázán na vodní prostředí. V kambriu a ordoviku žili nejrůznější členovci (včetně trilobitů), měkkýši či řasy. V siluru se rozvíjeli např. koráli či rybovití obratlovci, souš osidlovaly cévnaté rostliny. V devonu docházelo k rozvoji ryb či obojživelníků (obratlovci se dostávali na souš), součástí vegetace byly hlavně výtrusné rostliny. V karbonu tehdejší rostliny vytvářely množství biomasy, z níž poté vznikalo černé uhlí. Rozvíjel se např. hmyz.

• Rozsáhlé zalednění zejména jižní polokoule (kontinentu Gondwana) znamenalo obrovské vymírání, dokonce jedno z pěti největších v geologické historii. Vyhynulo téměř 3/4 rodů trilobitů, 2/3 korálů, polovina ramenonožců a ani ostatní skupiny nezůstaly ušetřeny. Oceánská voda byla vázána v ledovcích, což znamenalo, že mořské šelfy, nejvhodnější pro rozvoj života, se vynořily a staly se soušemi. Následné tání ledovců způsobilo další katastrofu - chladná těžká mořská a méně hustá sladší voda z ledovců vytvořily v oceánech vrstvy, jež znemožnily cirkulaci. Zároveň s tím, jak se rozkládala organická hmota, byl spotřebováván kyslík.
• "Velký útok na pevninu": Nastává prokazatelný výstup cévnatých rostlin a zřejmě i členovců na souš spojený s rozvojem obratlovců v mořích. Začínají závody v predaci (lovu) a k tomu jsou nezbytné čelisti, objevují se tedy první čelistnatci. Koncem siluru vznikají dokonalí predátoři z řad obratlovců, akantodi (příbuzní žralokovitých).
• "První obratlovci vystupují na souš": První obratlovci vystupují na souš, existují první obojživelníci. Velmi rozmanitá vegetace přilákala a vlastně také podnítila vznik hmyzu. Bezkřídlý hmyz také představuje neodolatelnou potravní nabídku pro obratlovce žijící v blízkosti pevnin. V rostlinném světě jsou novinkou první nahosemenné a dochází též diverzifikaci (rozdělení) rostlinstva na kapraďovité, plavuňovité a přesličky. Objevují se předchůdci nahosemenných rostlin. Pro evoluci byla důležitá existence ryb podobných nebo příbuzných lalokoploutvým, které daly základ končetinám pozdějších suchozemských živočichů. U lalokoploutvých ryb se vyvinuly také plíce a choany. Důležitou změnu zaznamenáváme i v mořích - vznikají první amonoidní a dvoužábří hlavonožci.

Karbon je ve znamení rozvoje rostlinstva a hmyzu (často gigantického - z důvodu vyššího obsahu kyslíku v atmosféře). Výrazně se mění postavení kontinentů a s tím i klima. Už podruhé v historii se vytváří velký superkontinet Pangaea II. Ve vnitrozemí vznikají pouště. Objevují se první plazi, brzy se od nich oddělují pelykosauři. Plazi dokázali včas vytvořit zárodečné obaly a začali klást vejce mimo vodní prostředí. Stali se tak prvními tetrapody, které označujeme jako Amniota. V mořích se loučíme s posledními graptolity. Objevují se tropické pralesy. Rostou zde stromovité formy plavuní, přesliček, kapradin, kapraďosemenných rostlin i první nahosemenné rostliny - kordaity. Nastává změna flóry. Začínají dominovat nahosemenné rostliny. Objevují se nové skupiny rostlin, glossopteridní, cykasy a koncem permu i první gikgovité (jinany). Klima na souši se stává stále sušším. Z tetrapodů se začínají prosazovat terapsidi a archosauři.

• "Největší vymírání v geologické historii": Konec prvohor je poznamenán velkým vymíráním (96% mořských, 70% suchozemských). Trilobiti se ho ani nedožívají, ale čtyřčetní koráli, někteří brachiopodi, hlavonožci a mnoho dalších skupin je tímto postiženo. Jeho příčinou byly zřejmě již narušené ekologické, zejména potravní vztahy v kombinaci se změnou klimatu, rozsáhlými paleogeografickými změnami jakými byly uspořádání kontinentů, režimy oceánických proudů apod. a zřetelným snížením hladiny světového oceánu, které ukazuje na zřetelné ochlazení. Tato největší krize globálního ekosystému však měla (pro nás) i své klady - přežila skupina zvláštních plazů, ze kterých se velmi brzy vyvinuli savci.

Druhohory (252 - 65,6 mil. let)

Druhohory (mezozoikum, 252 - 65,6 mil. let a kenozoikem (třetihory a čtvrtohory) trvající asi 290 miliónů let (542 - 252 mil. let) a dělící se na tři periody (oddělení) - trias (252 - 199,6 mil. (199,6 - 145 mil. let) a křídu (145 - 65,6 mil. druhohorám.

Přežívá řada prvohorních reliktů jako stromové přesličky, gigantičtí obojživelníci (např. Mastodontsaurus), v mořích ortokonní nautiloidní hlavonožci, konulárie nebo konodonti. Změna fauny je však výrazná. V mořích se objevuje vápnitý nanoplankton (kokolitky), první šestičetní koráli, modernější typy amonitů, někteří plazi se vrátili do vodního prostředí - notosauři, ichtyosauři, plesiosauři. Na kontinentech se objevují žáby, želvy, dinosauři, létaví plazi (pterosauři), savci a možná i ptáci. Objevují se první želvy. Z archosaurů (thekodontních plazů) vznikají první dinosauři. Objevují se létaví plazi (pterosauři), savcovití plazi a ve svrchním triasu také savci. Vznikají blanokřídlí (Hymenoptera), a dvoukřídlí (Diptera - např. mouchy, komáři a moskyti).

Čtěte také: Český dluhopisový trh: Přehled

Docházelo k rozvoji plazů, zejména v juře a křídě byli dominantními obratlovci dinosauři. Rozšířené byly nahosemenné rostliny (cykasy, jinany, jehličnany, obalosemenné). V průběhu křídy se rozvíjely krytosemenné (kvetoucí) rostliny, s nimi např. jejich opylovači a živočichové, kteří konzumovali jejich plody. Dopad planetky na konci druhohor vedl mj.

Na konci triasu došlo ke snížení hladiny (tzv. regresi) doprovázeném vytvořením podmínek bez kyslíku. Na to doplatily mořské organismy (vyhynulo jich okolo 20%). Na souši došlo ke změnám rostlinných společenstev a celkovému zvýšení ploch pouští. Pokračuje rozvoj planktonních dírkovců, ve svrchní juře pak útesotvorných mlžů - rudisti. Začíná rozpad obrovského kontinentu, otevírá se Atlantik, nejprve střední část, pak jižní a nakonec severní. Klima se začíná stávat více sezónním. Dochází k rozvoji dinosaurů, včetně opeřených forem. Během křídy se završil proces otevření Atlantiku. Klima začalo stávat stále více sezónním. Organismy přizpůsobené vyrovnanému klimatu nejsou schopné reagovat na měnící se podmínky a dochází k několika vymírání. Mění se rostlinstvo, nastává převaha krytosemenných rostlin nad jehličnany. Objevují se ve větším počtu ptáci, první primáti, další placentálové a také vačnatci. Setkáváme se poprvé s diatomity, horninami tvořenými schránkami rozsivek a útesotvornými mlži, rudisty. Evoluční novinkou jsou hadi. Koncem křídy vrcholí krize globálního ekosystému (vymírají amoniti) a katastrofa na hranici křída - třetihory likviduje poslední zbytky dinosaurů, útesotvorné rudisty, belemnity, a další skupiny.

Kenozoikum (65 mil. let - současnost)

Sloučeny do geologické éry zvané kenozoikum.

"Nástup savců": Vrchol trofických řetězců na počátku paleocénu tvořily velké, nelétavé formy ptáků. Přesto se savci dokázali prosadit a velmi brzy se objevují nové skupiny - hlodavci, koňovití, chobotnatci, netopýři ad. Objevují se předchůdci sirén a kapustňáků (Pezosiren), a také kytovců (Ambulocetus). Poprvé v historii planety rozsáhlá území pokryjí traviny - stepní vegetace, s ní souvisel i rozvoj sudokopytníků, lichokopytníků a také jejich predátorů, šelem. K Při hranici eocén-oligocén došlo k výrazné změně rostlinstva, příčinou bylo oddělení Austrálie od Antarktidy, jež otevřelo cestu pro tzv. cirkumpolární proud. Ten teplotně izoloval Antarktidu, a ta se velmi brzy pokryla ledovcem. Jak se zvětšovala ledovcová pokrývka, rostla i odraznost slunečních paprsků, což prohlubovalo ochlazení. Došlo k poklesu teplot až o 4-5oC. Pokračuje kenofytikum s naprostou převahou krytosemenných. Přesto se v třetihorách podílejí hlavní měrou na tvorbě hnědého uhlí jehličnany. Objevují se předci hominidů (Sahelanthropus). Výrazné klimatické, ale také paleogeografické změny zejména na konci třetihor se promítly do evoluce primátů a zejména hominidů .Ve východní Africe se objevují předci člověka. Evoluční linie australopitéků, kteří zřejmě nejsou přímými předky člověka, ukazuje model, jakým vznikl rod Homo.

Ve třetihorách (h, paleogénu a neogénu, 65-2,58 milionů let nazpět) se rozvíjeli např. Třetihory (terciér) byly jednou ze sedmi geologických ér v dějinách planety Země.

Čtěte také: Vliv prostředí na vývoj

Čtvrtohory (od 2,58 milionů let dodnes)

Čtvrtohory neboli kvartér jsou nejmladším geologickým útvarem planety Země. Čtvrtohory (i, od 2,58 milionů let nazpět dodnes) zahrnují střídání ledových a meziledových dob.

"Nástup člověka": Doba existence člověka . Člověk je sociálně žijící tvor. Soustředění do různých societ a komunit a s tím ruku v ruce rozvoj inteligence mu umožnilo dosáhnout dominantního postavení v současném ekosystému. Přesto ve své „socializaci“ výrazně zaostává za jinými „borci“. Těmi jsou různé skupiny sociálně žijícího hmyzu (včely, termiti, mravenci ad.), u nichž jsou také, stejně jako u člověka, vyvinuty různé hierarchie a sociální vazby. Právě tyto skupiny „dotáhly“ uspořádání společnosti k dokonalosti. Jednotlivci v těchto hmyzích societách se totiž se společenskými „funkcemi“ již rodí. Pokud je tedy délka trvání druhu 5 milionů let, máme ještě určitý čas před sebou, resp. měli bychom mít.

Starší čtvrtohory zahrnují z historického hlediska starší dobu kamennou (paleolit). Skončila zatím poslední fáze rozsáhlého zalednění. Kontinentální ledovec pokryl velkou část Severní Ameriky a Eurasii. Na konci této fáze vyhynula celá řada živočichů, z nichž snad nejznámějšími byli mamuti a srstnatí nosorožci. Vyhynutí velkých savců v poslední době ledové má poměrně prozaické příčiny.

Vývoj planety Jupiter

S rovníkovým průměrem zhruba 143 000 kilometrů je Jupiter největší planetou ve Sluneční soustavě, jeho hmotnost 300× převyšuje hmotnost Země. Mechanismus vzniku obřích planet podobných Jupiteru byl tématem odborných diskusí po několik desetiletí. Nyní astrofyzikové ze Swiss National Centre of Competence in Research (NCCR) PlanetS of the Universities of Bern a Zürich a ETH Zürich spojili své úsilí k vyřešení dosavadní záhady, jak se Jupiter zformoval. Závěry astronomů byly publikovány v časopise Nature Astronomy.

„Můžeme ukázat, že Jupiter zvětšoval svoji velikost v rozdílných, ale zřetelných fázích,“ vysvětluje Julia Venturini, postgraduální studentka na University of Zürich. „Zvláště zajímavé je, že neznáme žádné jiné totožné těleso, které shromáždilo tolik hmoty a energie,“ dodává Yann Alibert ze Science Officer of PlanetS a hlavní autor článku. Nejprve na sebe planetární embryo rychle nabalovalo malá tělíska centimetrových rozměrů a valem vytvářelo jádro budoucí planety v průběhu prvního miliónu roků. Následující dva milióny let převládala pomalá akrece (nabalování) větších těles kilometrových rozměrů, tzv. planetesimál.

„V průběhu první etapy oblázky s sebou přinášely především hmotu,“ vysvětluje Yann Alibert. „Ve druhé etapě planetesimály rovněž dodávaly velké množství hmoty, ale co je ještě důležitější, přinášely s sebou energii (teplo).“ Po třech miliónech roků „vyrostl“ Jupiter na těleso zhruba o 50 hmotnostech Země.

Nový model vzniku planety Jupiter odpovídá údajům z meteoritů, které byly prezentovány na konferenci v minulém roce. Zpočátku Julia Venturini a Yann Alibert byli rozpačití, když poslouchali tyto závěry. Určování složení meteoritů ukázalo, že v prvotním období vzniku Sluneční soustavy byla sluneční mlhovina v rozmezí dvou miliónů roků rozdělená na dvě oblasti. To mohlo být proto, že Jupiter působil jako jakási hranice, když jeho hmotnost dosáhla 20 až 50 hmotností Země. Během této periody vznikající planeta narušovala prachový disk vytvářením oblastí zvýšené hustoty, které zachycovaly oblázky z oblasti vnější strany její dráhy.

„Jak mohl Jupiter za dva milióny roků vyrůst z 20 na 50 hmotností Země?“ ptá se Julia Venturini. „Zdá se to být příliš dlouhá doba,“ vysvětluje. „To byla zásadní otázka, která motivovala náš výzkum.“ Diskuse prostřednictvím elektronické pošty začala mezi vědci z NCCR PlanetS Universities of Bern a Zürich a ETH Zürich a v následujícím týdnu odborníci z oblasti astrofyziky, kosmochemie a hydrodynamiky uspořádali setkání v Bernu. Na základě výpočtů vědci ukázali, že období mladé planety strávené v rozmezí hmotnosti 15 až 50 hmotností Země bylo skutečně mnohem delší, než se dosud předpokládalo. V průběhu tohoto období formování probíhající kolize s tělesy kilometrových rozměrů poskytovaly dostatečnou energii k zahřátí plynné atmosféry mladého Jupitera a bránily tak rychlému ochlazování, což také vedlo ke zmenšení akrece plynu.

„Oblázky byly důležité v první fázi rychlého růstu jádra, avšak teplo poskytované planetesimály bylo rozhodující k pozdržení akrece plynu, takže to odpovídá časovému měřítku, které vyplývá z výzkumu meteoritů,“ shrnují astrofyzikové.

tags: #vyvoj #planety #zeme #priroda #etapy

Oblíbené příspěvky:

• Vztah ekologie a průmyslu
• Svoz odpadu Prostějov – aktuální informace
• Jak probíhá recyklace?
• České klima
• Čestné prohlášení zhotovitele – vzor